荆楚理工学院 课程设计成果
学院： 机械工程学院 班 级： 10 级数控 2 班
学生姓名：
学 号：
设计地点（单位）： 荆楚理工学院
设计题目：
矩形齿花键轴课程设计
完成日期： 2013 年 1 月
指导教师评语： ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ __________________________________________________________
花键轴一般都是起传动作用，它属于台阶轴类零件中，由圆柱面、导角、轴角、 退刀槽、砂轮越程槽、键槽和花键等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴 向位置。各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置。键槽用于安装键，以传 递转矩：花键也是用来传递动力的，但外面要套一个东西（把转矩传给它）并且要 求花键轴与外层是可以根据工作性能与条件划动的。
须首先加工处两中心孔B2.5/8及其端面，为后续工序作为基准。根据粗精基准选择
原则，确定加工表面的基准加工如表所示：
表加工表面的基准
序号
加工部位
基准选择
1
B2.5/8中心孔及其两端面
轴外圆柱表面（粗基准）
2
矩形花键轴外圆及倒角车槽
两中心孔B2.5/8
3
矩形花键8x6+00.03
两中心孔B2.5/8
4
矩形齿花键轴技术要求表
加工表 面
H、J面
花键I 面
K面
尺寸及偏差/mm
25 Φ
0.03
0
32 小径Φ
0.05 0.15
36 Φ
0.05
0.08
6 键宽 0.05 0.15
6 键宽 0.03 0
公差及精度 0.03,IT8
表面粗糙度Ra/ μm
1.6
0.1,IT10
3.2
0.03,IT7
3.2
0.1,IT11
第四章: 热处理工艺------------------------------------------------------------------------（18）
结论---------------------------------------------------------------------------------------------(19)
0.15
0.05
等级为 IT8 需粗铣-精铣。
6 ⑤键槽宽度为 0.03 mm其表面粗糙度Ra=3.2um公差等级为IT8,需粗铣-精铣。 0
主轴零件加工方案表
加工表面 主轴左端面 主轴右端面 H、J 面（外圆）
经济精度 IT10 IT10 IT7
表面粗糙 度
加工方案
6.3
粗车
6.3
粗车
1.6
粗车-半精车-精车
备注
表 1-11 表 1-11 表 1-9
K 面（外圆）
IT8
3.2
粗车-半精车
表 1-9
I 面（外圆）
IT8
3.2
粗车-半精车
表 1-9
6 I 面键宽
0.05 0.15
6 K 面键槽 0.03 0
IT8
3.2
粗铣-精铣
表 1-11
IT8
3.2
粗铣-精铣
表 1-11
7
2.基准的选择
该零件圆中较多尺寸及形位公差是以两中心孔及其端面为设计基准的。因此必
0
0
对公共轴线的圆跳动公差的检查，可以两中心孔定位，将工件装夹在偏摆仪上，用
百分表进行检查。
5.外花键在单件小批生产时，其等分精度由分度头，精度保证、键宽、大径、小径 尺寸可用游游标卡尺或千分尺测定。必要时可用百分表检查花键键侧的对称度。在 成批或大批量生产中，可采用综合量规进行检查。
4
⑶.花键轴的用途
2、 根据零件的功能选择毛胚--------------------------------------------（6）
第三章： 机加工工艺----------------------------------------------------------------------（7）
1.表面加工分析------------------------------------------------------------------（7）
参考文献----------------------------------------------------------（20）
3
1 ⑴.零件图样分析
一、 零件分析
1.该零件即是花键轴又是阶梯轴，其加工精度较高，所以零件两中心孔是设计和工 艺基准。
2.矩形花键轴花键两端面对公共轴线的圆跳动公差为 0.04mm。 3.花键外圆对公共轴心线圆跳动公差为 0.04mm
毕业设计是继专业基础课程如机械制造工艺学、工程力学、机械设计、公差与 技术测量等之后，并在一定生产实习的基础上进行的一个教学环节，要求我们综合 运用所学知识，根据零件的结构特点和产品的加工要求，进行加工工艺规程和夹具 的设计。
机床夹具是保证机械产品质量高、数量多、成本的一种极重要的工艺装备。其 主要作用是：可靠地保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发 挥和扩大机床的工艺性能。
5. 余量.工序尺寸.工序公差的确定-------------------------------------------（11）
机械加工余量及工序尺寸表格--------------------------------------------（12）
6.切削用量的选择及工时计算------------------------------------------------（12）
综上所诉，绘制毛坯简图：
6
三、机加工工艺
1.、表面加工分析
该花键轴大都是回转表面，因此主要采用车削，花键齿形采用专用花键铣床铣削。 由于该花键轴的主要表面加工要求较高，零件的几何精度要求较高，表面粗糙度 Ra 越少，故车削、铣削后还需要精车精铣削。
具体方法如下：
25 ①矩形花键轴两端面为φ 0.03 ,公差等级 IT10.表面粗糙度 Ra 为 6.3um.参考文献 0
第二章： 毛胚制造工艺--------------------------------------------------------------------（6）
1、A 花键轴毛胚的确定--------------------------------- ------------------（6） B 毛胚种类的选择-------------------------------------------------------（6）
机床夹具设计是工艺装备设计的重要组成部分。一个好的设计，应能稳定地保 证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力，制造、维 护容易等其衡量指标。
本人设计的课题是矩形齿花键轴铣花键设计。通过本次毕业设计，我能够综合 的运用机械制造工艺学中的基本知识和理论,结合生产实习中的实践知识,独立地分 析和解决工艺问题,已初步具备设计一定复杂程度的零件的工艺规程能力和运用夹 具设计的基本原理和方法.拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计的能力,并熟悉和运 用相关手册、图表等技术资料及编写技术文件等技能的一次综合训练的机会,为今后 从事的工作打下良好的基础。
图纸标定的材料就基本确定了毛坯的种类，该花键轴的材料是钢材，因此可直接 选用钢材。故选用φ40mmx200mm 圆钢。 2.根据零件的功能选择毛坯
根据零件的工作条件、材料、结构特点三者综合考虑的材料为 45 号钢，且各台阶 直径相差不大，因此可选用圆钢。
合理选用材料和规定热处理的技术要求，对提高轴类零件的强度和使用寿命有重 要意义。同时，对轴的加工过程有极大的影响。
作为一名高职院校的学生，我深知自己知识、能力和经验的不足,正是这种不足 让我在今后的工作中更加谦虚谨慎、脚踏实地、不断进步，敬请各位老师多多指教 。
设计者： 2012 年 1 月
2
目录
第一章：
零件分析-----------------------------------------------------------------------（4） 1、零件图样分析--------------------------------------------------------------（4） 2、零件工艺分析----------------------------------------------------------------(4） 3、花键轴的用途--------------------------------------------------------------（5）
2.为确保花键轴各部外圆的位置及形状精度要求，在各工序中均似两中心孔为定位 基准装夹 工件。 3.花键轴可以在专用的花键铣床上，采用滚切法进行加工，这种方法有较高的生产 效率和加工精度，但在没有专用的花键铣床时，也可以用普通卧式铣床进行铣削加 工。
25 20 4.矩形齿花键轴花键两端面圆跳动公差，花键外圆Φ 0.03 外圆两处Φ 0.03 外圆
4. 各工序的加工设备.夹具.量具的选择-------------------------------------（9）
A、选择机床-------------------------------------------------------------------（9） B、选择刀具-------------------------------------------------------------------（9） C、选择夹具-------------------------------------------------------------------（9） D、选择量具-------------------------------------------------------------------（10）